日本發(fā)展碳纖維產(chǎn)品主要瞄準(zhǔn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，主攻民用航空航天市場。

　　

　　民機(jī)產(chǎn)品類型多樣、競爭激烈，更新?lián)Q代速度快，推動(dòng)日本碳纖維產(chǎn)品“小步快跑”，系列化發(fā)展，其產(chǎn)能、性能、價(jià)格等方面都領(lǐng)先于美國。

　　

　　日本碳纖維研發(fā)和創(chuàng)新由企業(yè)主導(dǎo)，主要廠商是東麗、帝人東邦人造絲和三菱人造絲這三家公司。

　　

　　其中，東麗公司的研發(fā)實(shí)力、質(zhì)量和產(chǎn)能都處于世界領(lǐng)先地位，其碳纖維產(chǎn)品的全球市場占有率達(dá)30%以上，帝人東邦人造絲公司和三菱人造絲公司兩家合計(jì)約占全球的40%。

　　

　　日本東麗

　　

　　該公司生產(chǎn)的碳纖維主要有T系列（高強(qiáng)型T300到T1100G）、M系列（高模型M30到M70）、MJ系列（高模改進(jìn)型，M40J到M70J）和MX系列（高模改進(jìn)型）。其中MJ、MX系列是該公司在高模量碳纖維M系列的基礎(chǔ)上，突破技術(shù)瓶頸后開發(fā)出的新產(chǎn)品。

　　

　　

　　高強(qiáng)T系列產(chǎn)品：主要用于機(jī)翼、機(jī)身等對強(qiáng)度有高要求的航空航天結(jié)構(gòu)部件。

　　

　　發(fā)展態(tài)勢：

　　

　　一是第二代產(chǎn)品成熟應(yīng)用。

　　

　　20世紀(jì)80年代開發(fā)了第二代T700、T800、T1000高強(qiáng)中模碳纖維系列。目前， T800（拉伸強(qiáng)度5.88GPa，模量294GPa）是航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用最廣的商用碳纖維，大量用于A350和B787客機(jī)的機(jī)身和機(jī)翼等部件，第一代T300已逐漸被淘汰。

　　

　　

　　2014年3月，東麗宣布研制成功T1100G碳纖維（拉伸強(qiáng)度7GPa，模量324GPa），標(biāo)志著日本的碳纖維產(chǎn)品跨入高強(qiáng)高模的第三代。2017年3月，該公司突破樹脂和上漿工藝，推出其配套的T1100G/3940環(huán)氧預(yù)浸料。這種最新的預(yù)浸料與第二代的T800/3900-2預(yù)浸料相比，拉伸強(qiáng)度和抗沖擊性能均提升30%。這種新型的碳纖維復(fù)合材料或可使部件減重20%，在機(jī)翼、機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)等結(jié)構(gòu)部件上有良好應(yīng)用前景。

　　

　　

　　

　　高模M系列產(chǎn)品：主要用于對剛度有高要求的航空航天結(jié)構(gòu)部件，特別是直升機(jī)旋翼、衛(wèi)星和導(dǎo)彈殼體等對于強(qiáng)度要求稍低，變形要求高的部件。

　　

　　發(fā)展態(tài)勢：

　　

　　

　　20世紀(jì)80年代中期，為適應(yīng)航空航天主承力結(jié)構(gòu)件高強(qiáng)高模并重的需求，在70年代M40、M50等高模型碳纖維系列的基礎(chǔ)上，相繼開發(fā)了M40J-M60J等高強(qiáng)高模型“MJ”系列產(chǎn)品。M65J拉伸強(qiáng)度為3.63GPa，模量可達(dá)640GPa，M70J拉伸強(qiáng)度為3.5GPa，模量可達(dá)680GPa。

　　

　　二是MX系列橫空出世，強(qiáng)度大幅提高。

　　

　　2018年11月，東麗新推出MX系列產(chǎn)品。該系列是通過嚴(yán)格控制石墨化過程的納米級(jí)石墨晶體結(jié)構(gòu)，將拉伸強(qiáng)度和拉伸模量并行提高到新的高度。首個(gè)MX系列產(chǎn)品是M40X，拉伸強(qiáng)度5.7GPa，拉伸模量達(dá)377GPa，拉伸強(qiáng)度比M40提高約30%，同時(shí)保持了與其相當(dāng)?shù)睦炷Ａ俊|麗公司計(jì)劃推出含有MX系列碳纖維的預(yù)浸料，其拉伸強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗沖擊性能將得到顯著改善。

　　

　　

　　

　　帝人東邦

　　

　　帝人公司根據(jù)碳纖維模量將其產(chǎn)品分為標(biāo)準(zhǔn)模量（在航空航天中已逐步淘汰）、中模量及高模量三大類。該公司目前性能最好的中模產(chǎn)品是IMS65，其性能與東麗T800相當(dāng)；性能最好的高模產(chǎn)品是UMS40、UMS45，其性能與東麗M40J、M50J相當(dāng)，與東麗M70J、MX系列產(chǎn)品還存在較大差距；

　　

　　

　　

　　目前仍未推出第三代高強(qiáng)高模產(chǎn)品。

　　

　　三菱造絲

　　

　　三菱人造絲公司的碳纖維產(chǎn)品可按模量劃分成高強(qiáng)低模、高強(qiáng)中模、高強(qiáng)高模和高模系列。高強(qiáng)低模代表產(chǎn)品有HT-TR30、HT-TR50，其中HT-TR30相當(dāng)于T300性能水平，HT-TR50相當(dāng)于東麗T700性能水平；高強(qiáng)中模代表產(chǎn)品有IM-MR60（性能介于東麗T700~T800之間，接近T800）；高強(qiáng)高模最新產(chǎn)品是IM-MR70，拉伸強(qiáng)度可達(dá)7GPa，模量達(dá)324GPa，性能與T1100G相當(dāng)。高模系列產(chǎn)品與東麗差距較大，最優(yōu)產(chǎn)品HM-HS40僅相當(dāng)于東麗M40J水平。